Am Lehrstuhl für Allgemeine Mikrobiologie und Mikrobengenetik sind derzeit die folgenden Stellen zu besetzen. Bewerbungen oder Anfragen richten Sie bitte an:

The Chair for General Microbiology and Microbial Genetics offers the following research opportunities. Knowledge of German language is not required. In case of interest please contact me under the following address and I will give you all required information also in English. Please contact

Johannes Wöstemeyer, Neugasse 24, D-07743 Jena
email: b5wojo@rz.uni-jena.de
Phone: +49 (0)3641 49310/1
Fax: +49 (0)3641 49312

Johannes Wöstemeyer, Neugasse 24, D-07743 Jena
email: b5wojo@rz.uni-jena.de
Phone: +49 (0)3641 49310/1
Fax: +49 (0)3641 49312

PhD student:
Molecular biology of fungi

Starting in February 2006 we will integrate an additional PhD student into our team. The position is funded and supported by "International Leibniz Research School Jena" for presumably three years. The successful candidate will have a sound background in biochemistry, genetics and molecular biology. She or he must be highly motivated to add to our understanding of sexual and parasitic interactions in fungi. We are looking for candidates from all continents. For details please refer to the international advertisement in "Science" and elsewhere, which will appear around end of September. Do not hesitate to contact me under b5wojo@rz.uni-jena.de . You are also invited to refer to our recent publications for details on our research projects.

Title of the project: Sexual and parasitic interactions in Mucor-like fungi: Regulation of genes for the communication molecule trisporic acid

Conceptual outline: In Mucor-like fungi (Zygomycetes), derivates of the carotene cleavage product trisporic acid are general mediators of mating reactions. The same class of molecules is used by the biotrophic fusion parasite, Parasitella parasitica, for recognition of its numerous hosts. Two of the genes leading from carotene to trisporic acid are known at the molecular level. The project is dedicated to the regulatory mechanisms of these genes, TSP1 and TSP2, which code for dehydrogenase enzymes. Both reactions are specific for minus mating types of the fungi. Cloning of additional genes is in progress.
Experiments will be performed at transcriptional and posttranscriptional levels, especially in interactions between Parasitella parasitica and one of its hosts, Mucor mucedo. We will also be able to employ a number of trisporoid analogues for in situ localisation studies of the enzymes. These substances have been synthesised by our co-operators in the group of Prof. Boland at MPI-CE. By comparing gene expression in sexual and parasitic interactions, the project will shed light on putative common roots of sexuality and fusion parasitism in a biotechnically important fungal group.
Understanding the infection mechanism of Parasitella parasitica at the molecular level will, in the long run, provide biotechnologists and geneticists with an important tool for transferring genes from Parasitella parasitica to its hosts, simply by infection. This system will provide an interesting alternative to mating, which is very difficult to employ for strain improvement in zygomycetes.

Cooperation partners: Prof. Dr. Wilhelm Boland at Max-Planck-Institutes for Chemical Ecology Jena; Prof. Dr. Axel Brakhage at Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology - Hans-Knöll-Institue Jena

Additional benefits: Members of the Research School will join additional experimental and theoretical courses in the institutes of participating supervisors. They will also attend seminars at the three participating institutions.

Arbeitsplätze für Diplomand/inn/en
Positions for Diploma students (Master degree)

Wir bieten Ihnen anspruchsvolle Themen in einem hoch-motivierten, professionellen Team mit ziemlicher Expertise quer über die gesamte Mikrobiologie und Genetik von Pilzen. Wir haben außer dem Professor am Lehrstuhl und am Pilz-Referenz-Zentrum Jena vier weitere Profis (PostDocs), die Sie gerne theoretisch und experimentell betreuen. Wir erwarten Freude an der Forschung, kooperative Grundhaltung und den Wunsch nach wissenschaftlicher Anerkennung. Diplomarbeiten konzipieren wir so, daß nach Möglichkeit eine Beteiligung an einer Publikation herausspringt. Auch streben wir an, die Projekte so anzulegen, daß im Anschluß der Ausbau zu Promotionen möglich wird.

Sprechen Sie uns bei Interesse direkt und möglichst rechtzeitig an. Rechtzeitig deshalb, damit wir genügend Zeit haben, die Themen gemeinsam zu entwickeln und auch, um genügend Geld für Ihre Experimente zu haben. Bedenken Sie, dass eine molekulargenetische Diplomarbeit leicht Kosten im Bereich zwischen 5.000 und 10.000 Euro verursacht. Unser Forum zur Entwicklung neuer Themen ist der Zygo-Club, der jeden Montag um 8.00 bei uns im "Teezimmer unter dem Dach"das ganze Jahr hindurch stattfindet. Alle interessierten Student/inn/en sind herzlich eingeladen. Wir haben eine räumliche Kapazität von mindestens 12 Diplomanden oder Staatsexamenskandidaten.

We offer demanding topics in a highly motivated, professional team with expertise in many fields of microbiology and genetics of fungi. We have a total of five professionals (PostDocs) that like to give you advice, experimentally and theoretically. We expect motivation for competitive research and a co-operative and professional attitude. Our concepts for diploma theses include the option for participation in publications. We also intend that the results lead to options for PhD theses.

In case of interest please contact us directly and as soon during your academic education as possible. This is important for development of promising topics and of course also in order to look for proper financing of projects in advance. Please consider that a diploma thesis in molecular biology costs between 5,000 and 10,000 Euro. Our platform for designing novel topics and approaches is the Zygo-Club, taking place every Monday morning at 8 a.m. in the institute's "tea-chamber under the roof". All students interested are cordially invited. Ant don't be afraid: There is room enough for you; we have a capacity of at least 12 diploma students per year.

Wir können Ihnen die folgenden Arbeitsrichtungen bieten. Sehen Sie sich bitte auch die unten aufgeführten Themenvorschläge an, die Ihnen eine Orientierungshilfe bieten sollen.

We can offer the following experimental fields. Please take a look at the topics below, meant for offering you help for your orientation.

• Molekulargenetische Arbeiten im Bereich Sexualität bei Pilzen (Betreuer: Anke Burmester, Johannes Wöstemeyer)
• Molecular genetics of sexuality in fungi (supervisors: Anke Burmester, Kornelia Schultze, Johannes Wöstemeyer)


• Natürlicher horizontaler Gentransfer zwischen Parasiten und ihren Wirten (Betreuer: Johannes Wöstemeyer, Anke Burmester, Kerstin Voigt)
• Natural horizontal gene transfer between parasites and their hosts (supervisors: Johannes Wöstemeyer, Anke Burmester, Kerstin Voigt)


• Molekulare Physiologie der Sexualität bei Zygomyceten (Betreuerin: Christine Schimek, Johannes Wöstemeyer)
• Molecular physiology of sexuality in zygomycetes (supervisors: Christine Schimek, Johannes Wöstemeyer)


• Zellbiologische Arbeiten an Zygomyceten (Betreuerin: Christine Schimek)
• Cell biolgy of zygomycetes (supervisor: Christine Schimek)


• Molekulare Phylogenetik der Zygomyceten und anderer basaler Pilze (Betreuer: Kerstin Voigt, Johannes Wöstemeyer)
• Molecular phylogeny of zygomycetes and other basal fungi


• Taxonomische und systematische Arbeiten an Pilzen und Biodiversitätsforschung (Betreuer: Kerstin Voigt)
• Taxonomy and systematics and biodiversity of fungi (supervisor: Kerstin Voigt)

Aktuelle Themen für Diplomarbeiten/Examensarbeiten

1. Untersuchung der posttranskriptionalen Modifikation der 4-Dihydromethyltrisporat-Dehydrogenase (TDH) im Vergleich der Organismen Mucor mucedo und Parasitella parasitica
Geplanter Ablauf:
* Synthese von cDNA für 4-Dihydromethyltrisporat-Dehydrogenase (TSP1) aus Parasitella parasitica durch RT-PCR
* Klonierung der cDNA (TSP1-cDNA aus Mucor mucedo existiert bereits).
* Überexpression der TSP1-cDNAs aus P. parasitica und M. mucedo in Escherichia coli und Reinigung der rekombinanten Genprodukte
* Enzymatische Untersuchungen an den Proteinen mit den Substraten 4-Dihydromethyltrisporat und 4-Dihydrotrisporin

2. Charakterisierung von Absidia glauca-Mutanten
Für die Transformation des Modell-Zygomyceten Absidia glauca werden neue selektive Markergene benötigt. Es gibt bereits his und met- auxotrophe Mutanten sowie einige Doppelmutanten. Die Defekte in diesen Aminosäure-Biosynthesewegen sollen biochemisch eingegrenzt werden; die zugehörigen Gene werden anschließend aus dem Wildtyp und den Mutanten kloniert. Die dazu notwendigen PCR-Primer werden aus den Genomsequenzen von Saccharomyces cerevisiae und Rhizopus oryzae abgeleitet. Die notwendige unabhängige Bestätigung für die Klonierung der richtigen Gene wird durch Enzymtests nach heterologer Überexpression der Gene gewonnen.

3. Untersuchung epigenetischer Effekte in Absidia glauca
Wir wissen aus der Analyse Kreuzungs-defekter Mutanten von Absidia glauca, dass epigenetische Effekte eine Rolle für die Ausprägung des Phänotyps haben. Zur molekularen Analyse dieser Phänomene ist es erforderlich, die zugehörigen Gene aus beiden Kreuzungstypen zu klonieren. Anschließend werden die Signalsequenzen für die Modifikationen identifiziert. Geplant sind dann besonders Studien zur Änderung der Modifikationen in den beiden Kreuzungstypen und im Verlauf der sexuellen Differenzierung.

5. Reinigung und Charakterisierung des Gens für eine putative Acyl-CoA-Thioester-Hydrolase aus Parasitella parasitica
Die ACT-cDNA aus P. parasitica wird in den pMal2cx-Vector kloniert und anschließend in Escherichia coli überexprimiert. Das Protein wird dann gereinigt, so dass es unter kontrollierten Bedingungen mit verschiedenen möglichen ACT-Substraten getestet werden kann. Das Gen kartiert in unmittelbarer Nähe eines Gens für die Synthese von Trisporsäre und wird gemeinsam mit diesem reguliert. Diese Untersuchungen sollen Hinweise auf mögliche funktionelle Zusammenhänge zwischen ACT und den Trisporsäure-Genen geben.

6. Untersuchungen zum zeitlichen Verlauf der TSP1- und der ACT-Expression in Parasitella parasitica
Wichtig ist die Regulation beider Gene im Verlauf der sexuellen Differenzierung von der Induktion der Zygophoren bis zur fertigen Zygospore. RNA-Präparationen werden mit RT-PCR und mit Northern-Analysen mit Hilfe beider Hybridisierungsproben analysiert. Parallel dazu werden Proteinextrakte derselben Entwicklungsstadien mit Antikörpern gegen das TDH-Enzym analysiert. Die Proteinextakte werden außerdem für enzymatische Messungen des TDH-Enzyms und eventuell der ACT-Aktivität verwendet.

7. Wird die sexuelle Entwicklung von Zygomyceten durch Licht beeinflusst?
Ein solcher Zusammenhang ist nur für Phycomyces blakesleeanus bekannt; die Zygosporenbildung wird hier durch Blaulicht hoher Intensität gehemmt. Die Messungen wurden nicht in den UV-Bereich hinein fortgesetzt. Mögliche Ursachen für den Effekt: Zerstörung der Trisporoide durch UV-Einwirkung, direkte regulatorische Wirkung von Licht (dann ist ein anderes Zeitfenster des Licht-Einflusses zu erwarten).
Geplanter Ablauf:
* Untersuchung des Einflusses von Licht verschiedener Wellenlängen auf die Zygosporenbildung bei Absidia glauca und anderen nicht-gelben Spezies im Vergleich mit Mucor mucedo und anderen Carotin-Bildnern. Die Messungen sollten bis in den fernen UV-Bereich hinein fortgeführt werden. (Zusammenarbeit mit Prof. Paul Galland in Marburg; die experimentellen Arbeiten müssen teilweise in Marburg durchgeführt werden).
Methode: Aktions-Spektrum, mikroskopische Auswertung
* Untersuchung des Einflusses von Licht verschiedener Wellenlängen auf die Synthese von Trisporoiden. Diese Studien können nur mit wenigen ausgewählten Wellenlängen durchgeführt werden. Spezies: Mucor mucedo, Blakeslea trispora, evtl. Phycomyces blakesleeanus.
Methode: Extraktion der Trisporoide aus Kulturen, Analyse des Trisporoidmusters, Einfluss der Bestrahlung auf Transkription, Expression und Aktivität von TDH (Dihydrotrisporsäure-Dehydrogenase) und TNDH (Dihydrotrisporin-Dehydrogenase).

8. An welchen Orten / Strukturen innerhalb der Zelle wirken Trisporoide?
Methode: Kulturen bzw. subzelluläre Fraktionen werden mit stabil markierten (deuterierten) Trisporoiden inkubiert. Die subzelluläre Lokalisation (Organelle, Membranen) wird anhand der Ko-Lokalisierung von Markerproteinen immunologisch festgestellt.
Techniken: Zell-Fraktionierung, Elektrophorese, Western Blot
Voraussetzung: Verfügbarkeit markierter Trisporoide (Kooperation mit Prof. Wilhelm Boland vom MPI-CE), Detektionssystem
Vorarbeiten: ist eine dauerhafte, feste Bindung derTrisporoide an Bindeproteine möglich?
Variation: Pulse-Chase Experimente zur Aufnahme und intrazellulären Verlagerung extern zugesetzter Trisporsäure.
Variation: Pulse-Chase Experimente zum Ort der Biosynthese von Trisporsäure aus extern zugesetzten markierten Vorstufen.

9. Carotin-Syntese in Absidia glauca:
Absidia glauca produziert im Vergleich mit Blakeslea trispora, Phycomyces blakesleeanus und auch Mucor mucedo, eine verschwindend geringe Menge an beta-Carotin. Frage: Besteht ein grundsätzlicher Unterschied der Organisation der Carotin-Synthese zu den Carotin-Produzenten, die ja alle auch vergleichsweise viel Trisporsäure produzieren? Mit Hilfe der bekannten Daten zum Phytoen-Dehydrogenase-Komplex aus anderen Zygomyceten und den Rhizopus oryzae-Genomdaten soll festgestellt werden, ob hier eine andere Organisation des Carotin-Synthesesystems vorliegt.
Methode: Klonierung der Carotin-Synthesegene, Primer lassen sich aus den bekannten Sequenzen ableiten; Kartierung und Sequenzierung der Gene.

10. Einfluss von beta-Carotin und Carotin-Analoga auf die Trisporoidproduktion
Die Auswirkungen von Trisporsäure auf die Carotinsynthese sind lange bekannt und auf vielen Ebenen beschrieben. Obwohl Carotin als Substrat für die Produktion von Trisporsäure unabdingbar ist, ist der genaue Mechanismus der Reaktion nicht bekannt. Frage: Lässt sich die Produktion von Trisporoiden durch Gabe von Carotin / Carotinvorstufen / Analoga erhöhen?
Versuchsobjekte: Mucor mucedo, Absidia glauca
Voraussetzung: Die Probleme um die Aufnahme von Carotin in die Zelle lassen sich lösen: Verwendung von Carotin-Vorstufen, Aufbau eines in-vitro-Reaktionssystems.
Methode: Ausschalten der Carotinsynthese mit Diphenylamin in Einzel- und Kreuzkulturen, Zufütterung definierter Mengen an beta-Carotin, Ionon, Lycopin, Retinol etc., Extraktion und Analyse der Reaktionsprodukte.

11. Expression und Aktivität von TDH und TNDH in kreuzungsdefekten Mutanten von Phycomyces blakesleeanus
Frage: Besitzt Phycomyces blakesleeanus eine oder zwei C4-Dehydrogenasen? Welche davon ist von der Mutation betroffen?
Methode: Die beiden Dehydrogenase-Aktivitäten soll in situ und photometrisch im Proteinextrakt bestimmt und der Zeitverlauf der jeweiligen Reaktion während der sexuellen Differenzierung gemessen werden.

12. Phylogenetische Untersuchungen auf der Basis des TSP1-Gens an Mucor spp.
Die Gattung Mucor umfasst über 150 bekannte Arten. Im Rahmen dieses Themas soll das Gen der 4-Dihydromethyltrisporat-Dehydrogenase aus einigen ausgewaehlten Arten isoliert, kloniert, sequenziert und zur phylogenetischen Analyse verwendet werden.
Methoden: DNA-Isolation, Primerkonstruktion, PCR, Reinigung und Klonierung von PCR-Fragmenten, phylogenetische Analysen, Anwendung neuer Algorithmen zur Aufklärung evolutionärer Netzwerke

13. Phylogenetische Untersuchungen auf der Basis des TSP1-Gens an Mortierella spp.
Die Gattung Mortierella umfasst ca. 80 bekannte Arten. Im Rahmen dieses Themas soll das Gen für die 4-Dihydromethyltrisporat-Dehydrogenase aus einigen ausgewählten Arten isoliert, kloniert, sequenziert und zur phylogenetischen Analyse verwendet werden.
Methoden: DNA-Isolation, Primerkonstruktion, PCR, Reinigung und Klonierung von PCR-Fragmenten, phylogenetische Analysen, Anwendung neuer Algorithmen zur Aufklärung evolutionärer Netzwerke

14. Isolation des TSP1-Gens aus Mykoparasiten der Ordnungen Dimargaritales und Zoopagales
Die Ordnungen Dimargaritales und Zoopagales umfassen Arten, die obligat parasitisch auf anderen Zygomyceten der Ordnung Mucorales und Mortierellales wachsen. Im Rahmen dieses Themas sollen diese Pilze auf ihren Wirten kokultiviert und mikroskopiert werden. Damit werden Aufschlüsse über den bisher nicht bekannten Infektionsverlauf gewonnen. Im Anschluss sollen die Parasiten mechanisch von Ihren Wirtmyzelien getrennt und genomische DNA isoliert werden. Diese DNA dient der Amplifiaktion des Gens für 4-Dihydromethyltrisporat-DH (TSP1) mit Hilfe der PCR. Dieses Gen soll isoliert, kloniert, sequenziert und, in den bekannten TSP1-Datensatz integriert, zur phylogenetischen Analyse verwendet werden. Diese Arbeiten sind besonders interessant im Vergleich zu den Studien an den bekannten Fusionsparasiten Parasitella parasitica, Absidia parricida und Chaetocladium brefeldii. Diese Arten sind nachweislich zum horizontalen Genaustausch mit ihren Wirten befähigt. Der Vergleich mit den Dimargaritales und Zoopagales, die wahrscheinlich keine Gene übertragen können, wird Aufschluss über Ausmaß und evolutionäre Bedeutung des horizontalen Gentransfers bei Zygomyceten geben.
Methoden: DNA-Isolation, Primerkonstruktion, PCR, Reinigung und Klonierung von PCR-Fragmenten, phylogenetische Analysen, Anwendung neuer Algorithmen zur Aufklärung evolutionärer Netzwerke

15. Vollständige Erfassung des Wirtsspektrums der drei bekannten mykoparasitären Fusionsparasiten aus der Ordnung der Mucorales
Diplomand(in) Nr. 1: Parasitella parasitica
Diplomand(in) Nr. 2: Chaetocladium brefeldii
Diplomand(in) Nr. 3: Absidia parricida
Die drei pilzlichen Mikroorganismen sind in der Lage, über Fusionsparasitismus Gene auf ihre Wirte zu übertragen. Der Wirtsbereich ist weit gefächert und betrifft überwiegend Vertreter der Ordnung Mucorales. Bekannte Fusionsstrukturen sind Gallenbildung und/oder Sikyose. Im Rahmen dieser Themengruppe soll jeweils ein Parasit an einem Satz von Testorganismen auf erfolgreiche Infektionsstrukturen überprüft werden. Da diese Infektionswege auffällige Analogien, eventuell sogar Homologien zu sexuellen Differenzierungswegen aufweisen, sollen die Interaktionen zwischen Wirt und Parasit außerdem im Hinblick auf die Induktion von Trisporoiden untersucht werden.

16. Isolation phytopathogener Zygomyceten der Gattung Blakeslea und Choanephora aus tropischen Früchten
Blakeslea und Choanephora sind bekannte Erreger von Fäulen an tropischen Früchten. Im Rahmen dieses Projekts sollen diese Erreger isoliert und in Reinkultur überführt sowie mit Hilfe molekularbiologischer Methoden bestimmt werden.

17. In enger Kooperation mit einer Gerätebau-Firma in Greiz (Aviso) wird mindestens ein/e technisch interessierte/r Diplomand/in gesucht, der/die Lust hat, eine wirklich schöne Neuentwicklung im Bereich der Manipulation von Einzelzellen, eventuell auch von kleinen Kolonien auf Herz und Nieren zu testen und solide Applikationen zu erstellen. Wir brauchen jemanden, der Spaß daran hat, solide Grundlagenforschung mit biotechnischen Applikationen zu verknüpfen und bereit ist, schnell, solide und in einem kompetitiven Bereich zu arbeiten. Die Betreuung wird gemeinsam von mir und Partnern in der Firma übernommen. Die technische Einweisung würde in Greiz stattfinden; die biologischen Experimente hier in Jena.